(57)【要約】噴出気流によって洗剤などの液体を除去した後にウォーターマークが生じる頻度を従来に比べて大幅に低減することができる液晶表示装置用ガラス基板の製造方法を提供する。洗浄工程において、ガラス基板（３）の表面に洗剤などの液体を吹きかけて洗浄を行う。その後、除去工程において、ガラス基板（３）の表面に対して、長く延びる噴出気流をエアー噴出装置（１）のノズル組立体（１０）のスリット（１０ｇ）から供給して洗剤などの液体を除去する。このスリット（１０ｇ）から噴射される噴出気流の風速は、風速測定装置（４０）と風速測定冶具（３０）を用いて、延在する方向に均一になるように調整される。
2012002468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスをガラス基板に成形する成形工程と、
前記ガラス基板の表面を洗剤によって洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程で洗浄された前記ガラス基板の表面を液体によってすすぐすすぎ工程と
を含む液晶表示装置用ガラス基板の製造方法であって、
前記洗浄工程は、
前記ガラス基板の表面に洗剤を吹きかける吹きかけ工程と、
前記ガラス基板の表面に対して延在する噴出気流を供給して前記洗剤を除去する除去工程と
を含み、
前記除去工程において、前記噴出気流の風速は、延在する方向に均一に調整されていることを特徴とする
液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス基板は、ブラックマトリックスが塗布される
請求項１に記載の液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記除去工程において、前記噴出気流の風速の偏差の絶対値は、前記噴出気流の風速の平均値の１５％以下である
請求項１または２に記載の液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記すすぎ工程ですすがれた前記ガラス基板を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥された前記ガラス基板の品質を検査する検査工程と、
前記検査工程で検査された前記ガラス基板の品質に応じて、前記除去工程における前記噴出気流の風速を調整する噴出気流調整工程と
をさらに含む
請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記検査工程において、前記ガラス基板の表面に微小な水滴を吹きかけて、前記ガラス基板の表面に付着した前記水滴の接触角を測定し、前記接触角のムラに基づいて前記ガラス基板の品質を検査する
請求項４に記載の液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置などのフラットパネルディスプレイの表示部の部品として平らなガラス板が使用される。以下の説明では、このようなガラス板をフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、あるいは単にガラス基板という。【０００３】
例えば、液晶表示装置においては、ガラス基板の間に封入された液晶に印加される電界を変化させ、液晶の配向を変化させることにより、動画の表示が可能になる。液晶表示装置の画像の表示の際に電界を変化させる必要があるため、ガラス基板には、電圧を印加するための透明な電極が形成される。【０００４】
また、ガラス基板上の電極に印加される電圧のオン・オフを制御するため、高品質な表示が必要なテレビ受像機などに用いられる液晶表示装置では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を使ったアクティブ・マトリクス方式の制御が採用されている。このＴＦＴもガラス基板上に形成される。【０００５】
このように、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板のガラス面上に、極めて薄い金属膜や半導体によって電極やアクティブな素子が形成されるため、ガラス基板のガラス表面には、極めて高い平坦性と極めて高い清浄性が要求される。【０００６】
ところで、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、例えば、液晶表示装置に用いられるもの（以下、液晶用ガラス基板という）であれば、薄い長方形の板状の形態を呈する。液晶用ガラス基板は、通常、厚みが０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ程度と１ｍｍよりも薄く、年々大型化の要求が高まってきている。【０００７】
液晶用ガラス基板は、一つの液晶表示装置に必要な大きさのガラス基板の複数枚の大きさに相当する大きさを持つマザーガラスと呼ばれる形態で、液晶表示装置の製造工程に供給される。このマザーガラスの大きさは、慣用的に世代という呼び方で表現され、例えば、第６世代のマザーガラスの大きさは、１５００ｍｍ×１８５０ｍｍである。マザーガラスは、板状に成形されたガラス板を所定の大きさに切断することにより得られる。そして、ガラス板の切断時に生じた汚れや切り屑などを取り除くために、マザーガラスである液晶用ガラス基板の洗浄が必要になる。【０００８】
このような状況で行われる液晶用ガラス基板のガラス表面の洗浄においては、純水、界面活性剤などの洗剤、および、フッ素化合物などの、種種の液体が用いられる。ガラス表面の洗浄に用いた液体は、噴出気流によって除去され、洗浄工程を終了した後、検査工程などを経て出荷されるが、製品となった液晶ガラス基板の表面にウォーターマークとよばれるかすかな痕跡が残ることがある。【０００９】
このようなウォーターマークが発生すると、ウォーターマークが原因でガラス基板上に形成される電極や素子に不良が生じ、液晶表示装置の故障の原因となる。また、液晶表示に必要な部材が液晶用ガラス基板上に形成される際にも洗浄が行われるが、このような場合に行われる洗浄においても、ウォーターマークの発生の問題が生じる。【００１０】
そこで、ウォーターマークの発生を防止するため、例えば特許文献１（特開２００９−６２９９号公報）に記載されているように、従来からエアーナイフなどの薄い平面状の噴出気流によって、洗浄後の液晶用ガラス基板のガラス表面から洗浄に用いた洗剤などの液体を除去することが行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、噴出気流がエアーの流れによって形成されるものであるため、洗浄に用いた洗剤などの液体を噴出気流によってガラス表面から除去しても、ウォーターマークの発生を完全に防止することはできない。【００１２】
本発明の課題は、噴出気流によって洗剤などの液体を除去した後にウォーターマークが生じる頻度を従来に比べて大幅に低減することができる液晶表示装置用ガラス基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置用ガラス基板の製造方法は、溶融ガラスをガラス基板に成形する成形工程と、ガラス基板の表面を洗剤によって洗浄する洗浄工程と、洗浄工程で洗浄されたガラス基板の表面を液体によってすすぐすすぎ工程とを含む液晶表示装置用ガラス基板の製造方法である。洗浄工程は、ガラス基板の表面に洗剤を吹きかける吹きかけ工程と、ガラス基板の表面に対して延在する噴出気流を供給して洗剤を除去する除去工程とを含む。除去工程において、噴出気流の風速は、延在する方向に均一に調整されている。【００１４】
洗浄工程で用いられた洗剤は、延在する方向の風速が均一な噴出気流によってガラス基板の表面から一様に除去されるので、ガラス基板の表面におけるウォーターマークの発生が抑制される。ここで、均一な風速とは、風速測定装置の誤差や測定誤差などの影響があるため、予め決められた値の範囲内にあることを意味する。【００１５】
本発明に係る液晶表示装置用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板は、ブラックマトリックスが塗布されることが好ましい。ブラックマトリックスが塗布されたガラス基板は、液晶表示装置のカラーフィルタとして用いられる。【００１６】
本発明に係る液晶表示装置用ガラス基板の製造方法の除去工程において、噴出気流の風速の偏差の絶対値は、噴出気流の風速の平均値の１５％以下であることが好ましい。例えば、噴出気流の風速の平均値が８．０ｍ／ｓである場合、噴出気流の風速は、６．８ｍ／ｓ〜９．２ｍ／ｓの範囲内であることが好ましい。【００１７】
本発明に係る液晶表示装置用ガラス基板の製造方法において、乾燥工程と、検査工程と、噴出気流調整工程とをさらに含むことが好ましい。乾燥工程では、すすぎ工程ですすがれたガラス基板を乾燥させる。検査工程では、乾燥工程で乾燥されたガラス基板の品質を検査する。噴出気流調整工程では、検査工程で検査されたガラス基板の品質に応じて、除去工程における噴出気流の風速を調整する。除去工程において、噴出気流によって洗剤が均一に除去されていない場合、ガラス基板の表面に現れるウォーターマークによって、ガラス基板の品質が低下する。検査工程では、ガラス基板の品質を判定し、噴出気流調整工程では、判定結果に基づいて噴出気流の風速を調整して、洗剤が均一に除去されるようにする。【００１８】
本発明に係る液晶表示装置用ガラス基板の製造方法において、検査工程において、ガラス基板の表面に微小な水滴を吹きかけて、ガラス基板の表面に付着した水滴の接触角を測定し、接触角のムラに基づいてガラス基板の品質を検査することが好ましい。これにより、検査工程において、ガラス基板の表面に発生するウォーターマークを判別することができる。また、水滴の接触角のムラは、ガラス基板の表面にブラックマトリックスを塗布した際に生じるムラと外観が類似しているので、水滴の接触角のムラを低減することで、ガラス基板の表面にブラックマトリックスを塗布した際に生じるムラを低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る液晶表示装置用ガラス基板の製造方法では、噴出気流によって洗剤などの液体が一様に除去されるので、除去後にウォーターマークが生じる頻度を従来に比べて大幅に低減することができる。また、本発明に係る液晶表示装置用ガラス基板の製造方法では、ガラス基板の表面にブラックマトリックスを塗布した際に生じるムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ガラス基板の製造方法の概要を説明するためのフローチャート。
【図２】本発明の一実施形態に係るガラス基板の洗浄の工程を説明するための概略平面図。
【図３】一実施形態に係るガラス基板の洗浄の工程を説明するための概略図。
【図４】図２に示すエアー噴出装置の正面図。
【図５】（ａ）エアー噴出装置の風速測定状態を示す部分拡大平面図、（ｂ）エアー噴出装置の風速測定状態を示す部分拡大斜視図。
【図６】（ａ）従来の風速測定時の気流を説明するための概念図、（ｂ）本願発明の風速測定時の気流を説明するための概念図。
【図７】噴出気流の風速の測定値と、湯気検査における曇りのムラの発生との関係に関する表。
【図８】ガラス基板の表面に付着した水の接触角を測定するポイントを表す概念図。
【図９】ガラス基板の表面に付着した水の接触角の、実施例１の測定結果に関する表。
【図１０】ガラス基板の表面に付着した水の接触角の、実施例２の測定結果に関する表。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜ガラス基板の製造工程の概要＞
図１には、マザーガラスの状態の液晶用ガラス基板が、原料の溶融からガラス表面に加工を施す次の工程に供給されるまでの工程の概略が示されている。図１の溶解・成形工程Ｓ１では、まず、原料となるケイ砂などの種々の粉体が秤量・混合されて、溶融炉に投入される。この粉体が、高温溶融炉の中で熔かされてガラス溶融液になる。その後、泡抜き・攪拌などによって均質化されたガラス溶融液が板状に成形される。板状に成形されたガラスが、冷めてから規定寸法に切断されて素板になる。
【００２２】
切断工程Ｓ２では、液晶表示装置の製造に適した大きさにするため、素板がさらに切断される。この素板から切り出されたガラス基板がマザーガラスの寸法に一致する。次の面取り工程Ｓ３では、切り出されたガラス基板が、その切り口を滑らかにするために研磨される。次の洗浄工程Ｓ４では、洗浄によって、ガラス基板のガラス表面の微細な異物や汚れが取り除かれる。そして、次の検査工程Ｓ５では、泡や傷などの微細な欠陥の有無の検査が行われ、液晶表示装置に使用できないものが不良品として取り除かれ、良品がマザーガラスとなる。検査工程Ｓ５の詳細については後述する。その後、例えば遠隔地の他の工場でマザーガラスのガラス表面に加工を施すなどの場合、マザーガラスが輸送可能な形態に梱包されて輸送される。
【００２３】
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の洗浄は、ガラス基板の製造工程から始まってフラットパネルディスプレイの製造工程が終了するまでの様々な場面で登場する。図１に示したガラス基板の製造工程では、洗浄工程Ｓ４で洗浄が実施されている。
【００２４】
洗浄においては、ガラス表面に付着する様々な汚れを除去するため、種々の洗浄液が用いられる。そして、一般に、洗浄液として中性洗剤などの洗浄液で洗浄された後、最後の段階で、純水などの析出物の発生しない液体がリンス液として用いられてガラス基板のすすぎが行われる。
【００２５】
マザーガラスやフラットパネルディスプレイ用ガラス基板など所定の形状に切断された比較的大きなガラス板を洗浄する場合、ガラス板が破損しないように、かつガラス板の全体が洗浄されるように、搬送しながら洗浄液に暴露されるのが一般的である。従って、洗浄に関していえば、基本的な取り扱いはマザーガラスやフラットパネルディスプレイ用ガラス基板などの比較的大きなガラス板において共通する。そのため、以下の説明では、マザーガラスやフラットパネルディスプレイ用ガラス基板など所定の形状に切断されたガラス板をガラス基板と呼び、共通する洗浄方法や洗浄装置の構造について説明する。
【００２６】
＜ガラス基板の洗浄の概要＞
一般に、ガラス基板のガラス表面を最も清浄に仕上げなければならない工程の一つである、マザーガラスの洗浄工程においては、噴出気流によるガラス表面からの洗剤やリンス液の除去が行われる。そのため、以下のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の洗浄工程の説明においては、マザーガラスの出荷前の洗浄工程を例に挙げて説明する。しかし、本発明は、マザーガラスの出荷前の洗浄工程に限定されるものではなく、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造工程から始まってフラットパネルディスプレイの製造工程が終了するまでの様々な場面の洗浄工程に適用できるものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
上述の洗浄工程Ｓ４では、図２に示すように、洗剤槽Ｔ１において洗剤による複数回の洗浄が行われた後、この洗剤を洗い流すため純水槽Ｔ２においてリンス液による洗浄が行われる。その後、乾燥槽Ｔ３においてガラス基板３の乾燥が行なわれる。
【００２８】
ガラス基板３は、洗浄される際に、平行に配置された複数の搬送ローラー５によって搬送されながら、洗浄装置１００の３つの槽すなわち洗剤槽Ｔ１、純水槽Ｔ２及び乾燥槽Ｔ３を通過する。ガラス基板３を液体で濡らして、噴出気流で液体を除去するという作業を行なうことは、洗剤槽Ｔ１と純水槽Ｔ２において共通する。
【００２９】
そこで、図３には、説明を簡単にするために、ガラス基板洗浄のための種々の工程のうち、洗剤槽Ｔ１におけるガラス基板３の１回の洗浄の工程と、乾燥槽Ｔ３における乾燥工程を示す。すなわち、図３には、洗剤によってガラス基板３を洗う洗剤槽Ｔ１の洗浄工程Ｐｒ１と、噴出気流によってガラス基板３上の洗剤を除去する洗剤槽Ｔ１の除去工程Ｐｒ２と、乾燥槽Ｔ３において噴出気流によってガラス基板３の表面に残った純水を乾燥させる乾燥工程Ｐｒ３とが示されており、その他の工程が省かれている。
【００３０】
図２及び図３に示す工程に先だって、噴出気流を調整する噴出気流調整工程がある。噴出気流調整工程では、洗剤槽Ｔ１及び純水槽Ｔ２の除去工程や乾燥槽Ｔ３の乾燥工程で用いられる噴出気流が調整される。噴出気流調整工程は、均一な風速の噴出気流を調整するための風速測定と風速調節とを含む工程である。そして、噴出気流を調整するための調節が一度行われた後は、再度調節が必要になるまでの間に、洗浄工程や除去工程や乾燥工程が繰り返し行われる。この噴出気流調整工程については、後ほど詳しく述べる。
【００３１】
また、噴出気流調整工程以外に、例えばガラス基板３を搬入したり搬出したりする工程などが図２及び図３から省かれているが、これらの省かれている周知の工程は必要に応じて噴出気流調整工程、洗浄工程、除去工程及び乾燥工程と適宜組み合わされるものである。
【００３２】
図３に示す洗浄工程Ｐｒ１では洗浄が行われ、除去工程Ｐｒ２では洗剤の除去が行われ、乾燥工程Ｐｒ３では純水の乾燥が行われる。各工程には、複数の搬送ローラー５によってガラス基板３が搬送される。それぞれの搬送ローラー５は、中心軸の周りを同じ方向に同じ速度で回転している。また、それぞれの搬送ローラー５は、中心軸が水平な同一平面上に並ぶように配置されており、同じ径を有している。そのため、ガラス基板３は、搬送ローラー５によって、同じ速度で滑らかに水平に搬送される。ガラス基板３が搬送される速度は、例えば３ｍ／ｍｉｎ〜１５ｍ／ｍｉｎの間から選択される一定の値である。
【００３３】
まず、最初の洗浄工程Ｐｒ１には、ガラス基板３の表面に洗剤を吹きかけるためのシャワーノズル４が配置されている。シャワーノズル４は、ガラス基板３が通過する領域の幅よりも広い幅に亘って水平に設置されている。シャワーノズル４は、ガラス基板の幅方向に洗剤を吹きかける。
【００３４】
洗浄工程Ｐｒ１においては、ガラス基板３の表面は洗剤液で濡れている。また、図示しない洗浄ブラシなどによって、洗剤液で濡れたガラス基板３上をブラッシングすることで、ガラス基板３の表面の汚れを除去する。
【００３５】
次の除去工程Ｐｒ２では、ガラス基板３の表面に載っている洗剤を除去するためにエアー噴出装置１が用いられる。エアー噴出装置１は、ガラス基板３が通過する領域の幅よりも広い幅に亘って水平に設置されている。また、エアー噴出装置１によって形成される噴出気流は、エアー噴出装置１の長手方向に沿って直線状であり、平面視においてガラス基板３の進行方向に対して直交する方向に噴射される（図２参照）。さらに、噴出気流は、側面視においてガラス基板３の進行方向とのなす角が鋭角になるように斜めに噴出される（図３参照）。つまり、ガラス基板３が搬送されてくる方向に向かってエアーが噴射されるように、噴出気流が調整される。このときの側面から見た噴出気流の角度については、エアー噴出装置１の説明の際に述べる。そして、搬送されてくるガラス基板３が噴出気流の形成領域を通過するか否かに関わらず、常に一定の風速でエアー噴出装置１から噴出気流が噴射される。
【００３６】
搬送ローラー５によるガラス基板３の搬送に伴ってガラス基板３が噴出気流に対して相対的に移動する。それにより、ガラス基板３の端部から順にガラス基板３の上の洗剤が噴出気流によって削ぎ落とされる。
【００３７】
後に、ガラス基板の表面上にウォーターマークが発生しないようにするために洗浄工程Ｐｒ２において重要な点は、ガラス基板３の表面の洗剤が、均一に除去されることである。ウォーターマークは、ガラス基板３の表面に残留している洗剤の成分が、乾燥工程Ｐｒ３後のガラス基板３の表面に不均一に残留することによって発生するムラである。
【００３８】
次の乾燥工程Ｐｒ３では、ガラス基板３を乾燥させるためにエアー噴出装置２が用いられる。純水槽Ｔ２の除去工程において、純水は除去されるが、分子レベルで完全に除去されるものではない。そこで、純水槽Ｔ２の除去工程の直後に乾燥工程Ｐｒ３が設けられており、純水が、エアー噴出装置２によって完全に乾燥して除去される。
【００３９】
エアー噴出装置２は、ガラス基板３が通過する領域の幅よりも広い幅に亘って水平に設置されている。また、エアー噴出装置２によって形成される噴出気流も、エアー噴出装置２の長手方向に沿って直線状であり、平面視においてガラス基板３の進行方向に対して斜めになるように配置される（図２参照）。さらに、噴出気流は、側面視においてガラス基板３の進行方向とのなす角が鋭角になるように斜めに形成される（図３参照）。すなわち、エアー噴出装置１およびエアー噴出装置２は、共に、ガラス基板３が搬送されてくる方向に向かってエアーを噴射する。
【００４０】
なお、上述の説明では、純水槽Ｔ２のシャワーノズル４によるリンス液（純水）の供給及びエアー噴出装置２によるリンス液の除去については、洗剤槽Ｔ１のシャワーノズル４及びエアー噴出装置１による洗剤の供給と除去と同じであることから説明を省いている。
【００４１】
＜エアー噴出装置の説明＞
図４はエアー噴出装置１の正面図である。本実施形態においては、図２及び図３に示したリンス液を乾燥させるためのエアー噴出装置２は、洗剤を除去するためのエアー噴出装置１と、基本的に同じ構造をしている。ただし、エアー噴出装置２は、エアー噴出装置１とは異なる位置及び角度で洗浄装置１００に設置される。このように、エアー噴出装置１，２の違いが設置の仕方のみであるため、エアー噴出装置１の構造のみを、図４を用いて説明する。
【００４２】
図４に示すように、エアー噴出装置１は、主に、エアー供給部６とノズル組立体１０とからなる。ノズル組立体１０は、例えばステンレスなどの金属やプラスチックなどの錆び難くかつ高い剛性を持つ材料で構成される。ノズル組立体１０にエアーを供給するエアー供給部６は、主に、コンプレッサーなどのエアー供給装置（図示省略）と、エアー供給装置に接続するためのコネクタ７と、コネクタ７からノズル組立体１０にエアーを導くチューブ８ａ，８ｂとを備える。エアー供給装置で高圧に加圧されたエアーは、コネクタ７に接続されているチューブ８ａを通って、ノズル組立体１０に沿って配置されているチューブ８ｂに導かれる。チューブ８ｂは、その両端部、及び、チューブ８ｂを略６等分する５つの箇所において、キャビティ１０ｆに接続される。キャビティ１０ｆは、ノズル組立体１０の長手方向に沿って、ノズル組立体１０内部に形成される空間である。エアー供給部６から供給されたエアーは、チューブ８ａ及び８ｂを介してキャビティ１０ｆに供給される。キャビティ１０ｆに供給されたエアーは、ノズル組立体１０の長手方向に沿ってノズル組立体１０の先端部に設けられるスリット１０ｇに向けて流れる。スリット１０ｇを通過したエアーは、ノズル組立体１０から噴出されるエアーである。
【００４３】
なお、エアー供給部６から供給されるエアーは、塵埃などがフィルタによって取り除かれたクリーンエアーであり、温度が室温に保たれており、加湿されていない乾燥したエアーである。エアー供給部６に送られてくるエアーは、エアー供給装置によって例えば０．０２Ｍｐａ〜０．１５Ｍｐａの間で選択される一定の値に加圧されている。
【００４４】
ノズル組立体１０は、図４に示すように、ブラケット２０にネジ２１で固定され、かつ、ブラケット２０がネジ２２でエアー噴出装置１に固定される。
【００４５】
＜風速測定装置の説明＞
図５（ａ）は、ノズル組立体１０に風速測定装置４０を取りつけた状態を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の状態を斜めから見た斜視図である。風速測定装置４０は、主に、風速を感知する風速センサー４５を持つプローブ４３と、プローブ４３から送られてくる電気信号を処理して風速を表示する風速計本体（図示せず）とからなる。プローブ４３は、直径約１０ｍｍ、長さ約１５０ｍｍの円筒形の外観を呈する。プローブ４３の先には、平面視略長方形状の開口部４４が形成されており、開口部４４の中央先端寄りに熱線からなる風速センサー４５が配置されている。この風速センサー４５を測定すべき噴出気流の中に置くことで、噴出気流の風速が測定される。
【００４６】
このプローブ４３は、風速と同時に、エアーの温度を測定するための温度センサー（図示せず）を備えており、またエアーの温度変化による風速測定の誤差を保障するための温度補償センサー（図示せず）も備えている。
【００４７】
風速の測定値は、風速によって風速センサー４５（熱線）から奪われる熱量がプローブ４３で測られ、熱量と風速との関係に基づく計算が風速計本体で行われることで求められる。風速の測定結果は、風速計本体の表示装置に表示される。
【００４８】
このような風速測定装置としては、例えば、日本カノマックス株式会社製のアネモマスター風速計ＭＯＤＥＬ６１１５などを用いることができる。
【００４９】
＜風速測定冶具の説明＞
次に、風速測定冶具について説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す風速測定冶具３０は、直方体の金属が、上述の風速測定装置４０のプローブ４３をエアー噴出装置１，２に固定するための形状に加工されてなるものである。
【００５０】
風速測定冶具３０は、左側壁３１及び右側壁３２を備えている。そして、左側壁３１及び右側壁３２が、前方ビーム３３と後方ビーム３４とで結合される。そのため、風速測定冶具３０の上部から下部に向けて開口部３０ａが形成される。これら左側壁３１、右側壁３２、前方ビーム３３及び後方ビーム３４の高さは同じで上面３０ｄが面一になっている。
【００５１】
円筒状のプローブ４３が挿入されるため、左側壁３１及び右側壁３２の内面が削られるとともに前方ビーム３３及び後方ビーム３４の下方が削られて嵌合部３０ｃが形成されている。円筒状のプローブ４３が差し込まれた状態で安定に固定するため、雌ネジが切られたネジ穴が、嵌合部３０ｃに通じるように左側壁３１及び右側壁３２に形成されている。
【００５２】
エアー噴出装置１，２のノズル組立体１０のスリット１０ｇ近傍に風速測定冶具３０があてがわれたとき、風速測定冶具３０がノズル組立体１０に接触している状態を安定的に保持でき、余分なエアーの通り道ができないように、左側壁３１及び右側壁３２の縁部３１ａ，３２ａに台形状の凹みが形成されている。
【００５３】
＜噴出気流調整工程の説明＞
噴出気流調整工程においては、噴出気流の風速の測定と、その測定値に基づいて風速を修正するためのエアー噴出装置１，２のスリット１０ｇの間隔の調節が繰り返される。調整する際、最初に測定した全ての測定点の風速の値の平均値を基準とする。そして、工具でスリット１０ｇの隙間を調整し、基準値に近づけるようにする。このような操作により、エアー噴出装置１，２のスリット１０ｇの間隔は０．１ｍｍ〜１ｍｍの間で調節され、噴出気流の風速は所望の値に調節される。
【００５４】
つまり、所望の風速よりも測定値が小さいときには、スリット１０ｇの幅を広げることにより、チューブ８ａ及び８ｂの配管抵抗を低下させて、風速を大きくする。逆に、所望の風速よりも測定値が大きいときには、スリット１０ｇの幅を狭めることにより、チューブ８ａ及び８ｂの配管抵抗を増加させて、風速を小さくする。
【００５５】
なお、スリット１０ｇの間隔は、ノズル組立体１０の長手方向（すなわち、ガラス基板３の幅方向）に沿って、均一であるとは限らない。なぜなら、スリット１０ｇに供給されるエアーの圧力は、チューブ８ｂとキャビティ１０ｆとの接続部に近いポイントでは高く、キャビティ１０ｆの両端部などの当該接続部から遠いポイントでは低いからである。すなわち、スリット１０ｇの間隔を、ノズル組立体１０の長手方向の各ポイントで均一にしても、スリット１０ｇから噴射される噴出気流の風速は、ノズル組立体１０の長手方向の各ポイントで均一にはならない。そのため、本実施形態では、噴出気流の風速を均一にするために、スリット１０ｇの間隔は、ノズル組立体１０の長手方向に沿って微調整されている。具体的には、図４に示すように、スリット１０ｇはノズル組立体１０の長手方向に沿って長く延びているため、風速測定装置４０をスリット１０ｇの長手方向に沿って移動させながら、スリット１０ｇの間隔の調節が繰り返される。
【００５６】
風速を測定するときには、図５（ａ）に示すように、ノズル組立体１０のスリット１０ｇの延長上には、風速測定装置４０の風速センサー４５が配置される。このとき、プローブ４３は、風速測定冶具３０にネジ３８で固定されている。プローブ４３が円筒形をしていることから、その中心軸を中心に嵌合部３０ｃに対して回転する。そのためネジ３８で固定する際には、プローブ４３の開口部４４が風速測定冶具３０の上面３０ｄに平行な面に対向する状態を基準に取り付けられる。そして、風速センサー４５とスリット１０ｇの位置関係が正確に再現されるように、ノズル組立体１０とプローブ４３とは、風速測定冶具３０によって正確に位置決めされる。
【００５７】
上述のようなノズル組立体１０とプローブ４３との正確な位置決めができるのは、図５（ｂ）に示すように、風速測定冶具３０の左側壁３１の縁部３１ａが、スリット１０ｇ近傍のノズル組立体１０の外形に合致する外形を有するからである。図には表れていないが、右側壁３２の縁部３２ａも左側壁３１の縁部３１ａと同様に、スリット１０ｇ近傍のノズル組立体１０の外形に合致する外形を有する。
【００５８】
このような風速測定冶具３０を用いて測定することで、プローブ４３のみを噴出気流のエアーの流れの中において測定する場合に比べて、風速測定の精度及び確度が向上する。風速測定の精度及び確度が向上する理由を、図６（ａ）及び図６（ｂ）を用いて簡単に説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）においては、エアーの流れを矢印で概念的に示している。図６（ａ）は、プローブ４３のみをエアーの流れの中においた場合を示している。この場合には、プローブ４３がエアーを乱すため、測定しようとする領域５０の両側の領域５１，５２を流れるエアーの影響で、精度及び確度の高い風速測定が妨げられる。噴出気流のエアーの流れは速くかつエアーの層流の厚さが薄いため、プローブ４３の形状によって乱される影響が大きくなる。一方、図６（ｂ）に示すように、左側壁３１及び右側壁３２によって、測定しようする領域５０に、両側の領域５１，５２のエアーの流れの影響が及ばないようにすると、プローブ４３の内部に導かれるエアーの流れが整い、精度及び確度の高い風速の測定が行える。
【００５９】
＜ウォーターマークの検査＞
液晶表示装置のマザーガラスとして使用されるガラス基板３は、例えば、カラーフィルタの製造に用いられる。カラーフィルタの製造工程では、最初に、ガラス基板３上にブラックマトリックスを塗布し、次に、ブラックマトリックス膜上に着色材を微細パターンで塗布して着色画素を形成する。ブラックマトリックスは遮光性を有し、黒色表示時における光漏れ、および、隣り合う着色画素同士の混色を防ぐ。着色画素は、赤色、緑色、青色の光を透過させるフィルタとして機能する。
【００６０】
除去工程Ｐｒ２において、ガラス基板３の表面の洗剤が均一に除去されない場合、乾燥工程Ｐｒ３後のガラス基板３の表面にウォーターマークが発生する。本願の発明者は、ウォーターマークが発生しているガラス基板３にブラックマトリックスを塗布すると、ガラス基板３の表面にブラックマトリックスのムラ（以下、「ＢＭムラ」と呼ぶ。）が発生することを見出した。ＢＭムラは目視で判別できるので、このガラス基板３を用いて液晶表示装置を製造した場合に、その液晶表示装置は、外観に現れる欠陥を有する。従って、ガラス基板３上にブラックマトリックスを塗布する前にＢＭムラが発生するガラス基板３をあらかじめ選別して取り除くために、ウォーターマークが発生しているガラス基板３を判別することが好ましい。
【００６１】
本実施形態では、検査工程Ｓ５において湯気検査を行うことで、ウォーターマークが発生しているガラス基板３を効率的に判別することができる。湯気検査では、ガラス基板３の表面に湯気を吹きかけて微小な水滴を付着させ、ガラス基板３の表面全体を曇らせる。そして、ガラス基板３の表面の曇りの程度にムラがあるか否かを検査する。ウォーターマークが発生しているガラス基板３に湯気を吹きかけると、ガラス基板３の表面に水滴が不均一に付着することによる曇りのムラが現れる。
【００６２】
検査工程Ｓ５における湯気検査は、洗剤が均一に除去されていないためウォーターマークが発生しているガラス基板３の表面に対する水の接触角が、ガラス基板３の表面のポイントに応じて異なることに基づいている。すなわち、ガラス基板３の表面の洗剤が均一に除去されていない場合、洗剤が完全に除去されたガラス基板３の表面上の領域と、洗剤がわずかに残留しているガラス基板３の表面上の領域とでは、ガラス基板３の表面に対する水の接触角が異なっている。水の接触角が小さい領域では、ガラス基板３の表面に付着した水滴の高さが小さいので、水滴は目視では透明に近い状態になる。一方、水に対する接触角が大きい領域では、ガラス基板３の表面に付着した水滴の高さが大きいので、水滴は目視では曇った（白濁した）状態になる。すなわち、ガラス基板３の表面の洗剤が均一に除去されていない場合、ガラス基板３の表面に対する水の接触角がガラス基板３の表面のポイントに応じて異なっているので、ガラス基板３の表面に曇りのムラが発生する。
【００６３】
従って、検査工程Ｓ５の湯気検査では、湯気を吹きかけたガラス基板３の表面を目視することによって、ガラス基板３の表面に生じた曇りのムラ、すなわち、ガラス基板３の表面に現れているウォーターマークを確認することができ、これにより、ＢＭムラが発生するガラス基板３をあらかじめ選別することができる。
【００６４】
＜噴出気流の風速の測定データ＞
除去工程Ｐｒ２においてガラス基板３の表面に載っている洗剤を除去するエアー噴出装置１の噴出気流の風速の測定値と、湯気検査においてガラス基板３の表面に発生する曇りのムラの有無との関係を図７に示す。図７において、「噴出気流の風速の偏差」は、スリット１０ｇの長手方向に沿った複数のポイントそれぞれにおける噴出気流の風速と、噴出気流の風速の平均値との差であり、風速のバラツキを表す指標である。
【００６５】
図７には、「実施例１」、「実施例２」、および、「比較例」のそれぞれについての噴出気流の風速の平均値および偏差が示されている。図７に示されるように、「比較例」における噴出気流の風速の偏差は、「実施例１」および「実施例２」における噴出気流の風速の偏差よりも大きい。そして、噴出気流の風速の偏差が大きい「比較例」では、湯気検査における曇りのムラが発生したので、ガラス基板３にウォーターマークが発生していると判定される。一方、「実施例１」および「実施例２」では、上述したように、湯気検査における曇りのムラが発生しなかったので、ガラス基板３にウォーターマークが発生しないと判定される。
【００６６】
＜接触角の測定データ＞
参考として、ガラス基板３の表面に対する水の接触角の測定データについて説明する。水の接触角の測定は、乾燥槽Ｔ３における乾燥工程完了時から２４時間経過した後に、図８に示されるように、ガラス基板３の幅方向に沿って略等間隔に位置する９箇所のポイントＰ１〜Ｐ９において行われた。具体的には、ガラス基板３の表面に微小な水滴を付着させて、１０秒経過した後に、水の接触角の測定を開始した。水の接触角は、測定開始時から４秒間で１０回測定された。図９および図１０に、それぞれ、上述した図７の「実施例１」および「実施例２」における、ガラス基板３に対する水の接触角の測定結果を示す。図９および図１０の表には、それぞれ、ポイントＰ１〜Ｐ９における水の接触角の１０回の測定値、および、その１０回の測定値の平均値が示されている。図９から、「実施例１」における水の接触角の１０回測定平均値は、ポイントＰ７において最小値２８．６を示し、ポイントＰ１において最大値３４．４を示した。図１０から、「実施例２」における水の接触角の１０回測定平均値は、ポイントＰ７において最小値２５．２を示し、ポイントＰ２において最大値３３．１を示した。
【００６７】
上述した噴出気流の風速および水の接触角の測定データより、エアー噴出装置１の噴出気流の風速は、スリット１０ｇに沿ってできるだけ均一であることが好ましく、図７から、噴出気流の風速の偏差の絶対値は、噴出気流の風速の平均値の１５％以下であることがより好ましい。例えば、噴出気流の風速が８．０ｍ／ｓの場合、噴出気流の風速のバラツキの範囲は、８．０ｍ／ｓ±１．２ｍ／ｓ（すなわち、６．８ｍ／ｓ〜９．２ｍ／ｓ）であることが好ましい。
【００６８】
なお、本実施形態では、検査工程Ｓ５の湯気検査において、ガラス基板３の表面の洗剤が均一に除去されていないと判定された場合に、噴出気流調整工程において、エアー噴出装置１の噴出気流の風速が均一になるように調整される。例えば、噴出気流の風速の偏差の絶対値が、噴出気流の風速の平均値の１５％以下になるように、スリット１０ｇの間隔が調整される。エアー噴出装置１の噴出気流の風速を調整することによって、ガラス基板３の表面から洗剤が均一に除去され、結果的に、湯気検査においてガラス基板３の表面に現れる曇りのムラの発生が低減される。すなわち、湯気検査において発生する曇りのムラが低減されるように、エアー噴出装置１の噴出気流の風速を調整することによって、ガラス基板３の表面から洗剤を均一に除去することができる。
【００６９】
＜特徴＞
（ａ）洗浄工程Ｐｒ１では、均一な風速でエアー噴出装置１から噴射されるエアー（噴出気流）によってガラス基板３の表面から洗剤が除去されるので、ガラス基板３の表面から洗剤が均一に除去される。そのため、洗剤の除去のムラが生じ難く、ガラス基板３の表面上に現れるウォーターマークの発生を大幅に低減することができる。
【００７０】
洗剤を一様に除去するためには、噴出気流の風圧を一定にする必要があるのであるが、風圧が風速の２乗に比例することから、風速を一定にすることによって洗剤のムラのない除去が行えるのである。
【００７１】
なお、上記実施形態では、洗剤の除去について説明しているが、噴出気流で除去される液体は、他の洗浄液や剥離液であってもかまわない。また、洗浄工程Ｐｒ１においては、シャワーノズル４によって洗剤がガラス基板３の表面に吹きかけられたが、他の機器によってガラス基板３の表面が濡らされてもよい。
【００７２】
エアー噴出装置１のスリット１０ｇの測定領域５０から噴射するエアーの風速が均一になるようにスリット１０ｇの間隔が調節されるから、スリットの間隔は必ずしも均一にはならないが、エアーの風速がスリット１０ｇのいずれの箇所でも同じになる。このような風速が均一な噴出気流を用いることで、ウォーターマークの発生を極めて有効に低減することができる。
【００７３】
また、エアー噴出装置１によってガラス基板３から除去される洗剤は、再利用することができ、洗剤のロスを減少させることができる。
【００７４】
（ｂ）除去工程Ｐｒ２において洗剤が噴出気流で除去されるまで、ガラス基板３の幅方向について、ガラス基板３の表面が洗剤で一様に濡らされている。もし、ガラス基板３の表面が洗剤で一様に濡らされていないときには、濡らされているところと濡らされていないところで、噴出気流の当たり方に差が生じることになる。そして、噴出気流の当たり方の差によって、洗剤の除去のされ方が乱れる原因ともなる。洗剤でガラス表面が一様に濡れることによって、前述のような不具合を避けて洗剤がムラなく除去され、ウォーターマークの発生がさらに低減され、ウォーターマークの発生低減の効果が大きくなる。
【００７５】
（ｃ）風速測定冶具３０が左側壁３１及び右側壁３２（仕切部材）を有し、スリット１０ｇから噴射されるエアーの風速を測定する際に、測定領域５０の左右両側の領域５１，５２から噴射されるエアーの影響を受けないように構成されている。そのため、測定領域５０の風速の測定値が、その左右両側の領域５１，５２の影響で変化させられるのを避けることができ、左右両側の領域５１，５２の影響を受ける状態での調節に比べて、スリットから噴射される風速を均一に調整することが容易になる。
【００７６】
また、左側壁３１及び右側壁３２がエアー噴出装置のスリット周辺の形状に合致する縁部３１ａ，３２ａを有する。それにより左側壁３１及び右側壁３２の縁部３１ａ，３２ａがエアー噴出装置１のスリット１０ｇ周辺の形状に合致するため、縁部３１ａ，３２ａとスリット１０ｇ周辺の形状との間に隙間が生じてエアーの乱れが発生するのを防止することができる。そのため、測定領域５０の左右両側の領域５１，５２から噴射されるエアーの影響を受けない状況を作り出すことができるから、噴出気流の風速が多数の測定点で高い確度で測定でき、均一な風速の噴出気流の形成が容易になる。
【００７７】
風速測定時には、風速測定冶具３０をエアー噴出装置１のノズル組立体１０に当てるだけのため、風速の測定が迅速に行え、噴出気流調整工程に要する時間を短縮することができる。また、風速測定冶具３０を用いることで、測定者に起因して生じる計測誤差を低減することができてエアーの風速調節の確度を高めることができ、ウォーターマークの発生を抑制し易くなる。
【００７８】
前方ビーム３３及び後方ビーム３４は、左側壁３１と右側壁３２とを一定長さ隔てて結合させる。これら左側壁３１、右側壁３２、前方ビーム３３及び後方ビーム３４は、風速測定装置４０のプローブ４３が嵌め込まれる嵌合部３０ｃを有する。そして、左側壁３１と右側壁３２は、プローブ４３が嵌合部３０ｃに嵌合された状態で、プローブ４３の側面に隙間なく当たるように配置されている。そのため、プローブ４３と左側壁３１及び右側壁３２の間に隙間ができないため、プローブ４３の側面でエアーが乱されることによる影響を排除することができて高い精度で風速の比較測定を行うことができるから、均一な風速の噴出気流の形成が容易になる。
【００７９】
前方ビーム３３、後方ビーム３４、左側壁３１および右側壁３２は、同じ高さで測定開口部４４の四方を取り囲むように配置される。左側壁３１及び右側壁３２と同じ高さの前方ビーム３３と後方ビーム３４とによって、エアーが前方や後方から測定領域に回り込むのを防いで風速の比較測定の誤差を小さくすることができるので、均一な風速の噴出気流の形成が容易になる。
【００８０】
（ｄ）検査工程Ｓ５における湯気検査においてガラス基板３の表面に現れる曇りのムラが低減されるように、噴出気流調整工程において、噴出気流の風速のバラツキを抑えて噴出気流の風速を均一にするために、エアー噴出装置１のスリット１０ｇの間隔が調整される。これにより、ガラス基板３の表面に現れるウォーターマークが低減されるので、ガラス基板３の表面に現れるＢＭムラも低減される。従って、ＢＭムラが発生するガラス基板３の生産量が低下するので、液晶表示装置のマザーガラスとして使用されるガラス基板３の製品としての信頼性を向上させることができる。
【００８１】
＜変形例＞
（１）上記実施形態では、ガラス基板３の表面の洗剤やリンス液を除去するために、エアー噴出装置１を１つだけ用いたが、２以上のエアー噴出装置１を並列にして用いてもよい。
【００８２】
（２）上記実施形態では、風速測定冶具３０を用いて、測定しようとする領域５０以外の領域５１，５２を流れるエアーによる測定誤差を除いているが、他の方法によって測定誤差を小さくするようにしてもよい。
【００８３】
（３）上記実施形態では、特定の風速測定装置４０で風速を測定する場合について説明したが、風速の測定は上記実施の形態で説明した方法に限られるものではない。
【００８４】
（４）上記実施形態では、エアー噴出装置１およびエアー噴出装置２は、共に、ガラス基板３が搬送されてくる方向に向かってエアーを噴射するが、エアー噴出装置１およびエアー噴出装置２のいずれか一方または両方は、ガラス基板３が搬送されてくる方向とは逆の方向に向かってエアーを噴射してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１，２  噴出気流形成装置
３  ガラス基板
４  シャワーノズル
５  搬送ローラー
６  エアー供給部
１０  ノズル組立体
３０  風速測定冶具
４０  風速測定装置
４３  プローブ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８６】
【特許文献１】特開２００９−６２９９号公報
【図１】
2012002468.tif 000003
【図２】
2012002468.tif 000004
【図３】
2012002468.tif 000005
【図４】
2012002468.tif 000006
【図５】
2012002468.tif 000007
【図６】
2012002468.tif 000008
【図７】
2012002468.tif 000009
【図８】
2012002468.tif 000010
【図９】
2012002468.tif 000011
【図１０】
2012002468.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月7日(2012.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスをガラス基板に成形する成形工程と、
前記ガラス基板の表面を洗剤によって洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程で洗浄された前記ガラス基板の表面を液体によってすすぐすすぎ工程と
を含む液晶表示装置用ガラス基板の製造方法であって、
前記洗浄工程は、
前記ガラス基板の表面に洗剤を吹きかける吹きかけ工程と、
前記ガラス基板の表面に対して延在する噴出気流を供給して前記洗剤を除去する除去工程と
を含み、
前記除去工程において、前記噴出気流の風速は、延在する方向に均一に調整され、かつ、前記噴出気流の風速の偏差の絶対値は、前記噴出気流の風速の平均値の１５％以下であることを特徴とする
液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス基板は、ブラックマトリックスが塗布される
請求項１に記載の液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記すすぎ工程ですすがれた前記ガラス基板を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥された前記ガラス基板の品質を検査する検査工程と、
前記検査工程で検査された前記ガラス基板の品質に応じて、前記除去工程における前記噴出気流の風速を調整する噴出気流調整工程と
をさらに含む
請求項１または２に記載の液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記検査工程において、前記ガラス基板の表面に水滴を吹きかけて、前記ガラス基板の表面に付着した前記水滴の接触角を測定し、前記接触角のムラに基づいて前記ガラス基板の品質を検査する
請求項３に記載の液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
【国際調査報告】
2012002468.tif 000013
2012002468.tif 000014